原料性质的变化对加氢裂化的影响

发表时间:2021/4/28   来源:《工程管理前沿》2021年第3期   作者:王金博
[导读] 伴随着各个地区经济水平的持续性发展,石油工艺产业也在不断的改进与创新。
        王金博
        中国石油化工股份有限公司天津分公司  天津市  300270
        【摘要】伴随着各个地区经济水平的持续性发展,石油工艺产业也在不断的改进与创新。在世界各个地区对于能源需求量不断增长的环境之下,设计各个地区的化工企业在生产期间都需要充分考虑成本控制问题,其中如何有效降低柴油与汽油的比例,并达到直馏柴油的深层价值挖掘,实现柴油价值最大化属于目前化工企业所必须解决的问题。加氢裂化属于目前化工生产中非常重要的工艺技术,这一些工艺在化工领域中的应用可以有效提高柴油的潜在价值。对此,为了进一步推动柴油综合生产价值,本文简要分析原料性质的变化对于加氢裂化的影响,希望能够为相关工作者提供帮助。
        【关键词】原料性质;加氢裂化;工艺影响
0.引言
        柴油属于非常重要的石油生产原料,随着近些年我国汽车生产总量的不断增长,各个领域均处于高速发展阶段,在社会发展过程中对于汽油的消耗量不断增长,但是柴油仍然存在利用率相当低的表现。目前化工领域的研究重点在于降低或改变柴油的应用模式,实现对柴油的有效分解并获得更高价值的产物,从而提高柴油的综合利用价值。加氢裂化属于柴油分解中比较常用的一种生产技术方式,其可以有效解决化工领域的相关问题,借助加氢裂化的产物工艺应用,可以促使柴油分解成为更多的高价值产物,从而更好的体现柴油的经济价值。加氢裂化的工艺优势非常突出,在具体生产期间可以形成液体产物,材料的适应性相对比较突出,在化工领域具备不可替代的作用价值。对此,探讨原料性质的变化对加氢裂化的影响具备显著实践性价值。
1.加氢裂化
        加氢裂化属于催化裂化技术的一种改进技术,在临氢条件之下可以完成催化与裂化,其可以有效抑制催化裂化过程中脱氢缩合反应的发生,可以有效规避焦炭的形成。加氢裂化的生产条件一般是在6.5到13.5MPA压力下、340到420℃环境下,其可以获得不同烯烃的高品位产物,其业务的收率可以达到100%。加氢裂化属于石油化工产业中非常典型以及经济价值相对较高的一种工艺技术,石油炼化期间存在比较高的压力以及温度,氢气可以通过催化剂作用促使重质油出现氢、裂化以及异构化的反应,并转化成为轻质油。
2.原料性质的变化对加氢裂化的影响研究
2.1研究方法
        在加氢裂化工艺的应用期间,采用某炼化企业的减压柴油材料作为案例,为了更好的体现实验结果的差异特性,分别在原料油当中加入直馏柴油、催化柴油以及焦化柴油,在实验期间需要采用相应的催化剂,在催化剂选择方面应用中石化生产的精制催化剂脱除硫、氮、氧以及金属离子、裂化催化剂,其可以有效提高加氢裂化的整体效率[1]。在实验器材的选择方面,可以应用固定床加氢实验装置,其装置容量最多200ml。装置当中涉及到的设施包含原料罐、进料泵、精制段反应器、裂化段反应器、循环氢压缩机,本次研究当中应用氢气循环系统,氢气的纯度控制在99.9%以上,应用水电离的方式形成氢气,从而提高实验结果的精准度。
2.2实验结果
2.2.1实验原料油
    减压柴油当中适当增加50%体积数量的直馏柴油、50%体积数量的催化柴油以及50%体积数量的焦化柴油,其中以直柴、催柴、焦柴方式进行名称定义[2]。减压柴油当中借助不同类型的柴油进行掺入,其原料油的品质存在比较大的差异,借助原材料的对比方式,直柴的化学性质存在比较大的改变,和减压柴油相比,直柴当中不同化学物含量存在整体下降表现,其主要表现在不同数据的变化,尤其是油料的的密度、油料当中氮、硫含量与原料当中氢气的含量和对应数据均存在一定的改变,这一些数据都呈现出了下降趋势。

在直柴当中,总链烷烃的含量得到了显著提升,但是其他数据均存在一定程度的下降。在催柴当中,其整体数据变化也存在比较大的表现,其中芳烃与密度值均存在显著的提升,特别是芳烃的指数相对于减压柴油而言提升了40%,芳烃本身的指数也可以直接证明油料裂解的综合性能,所以催柴对于裂化的影响比较明显,其中代表性的含量减少在于氮与硫。和上述两种材料相比,焦柴的密度无明显的改变,但是这一种材料的硫含量存在明显的提升,氮含量存在一定程度的下降。借助相关内容的分析可以认为,减压柴油当中掺入不同类型的油料,其加氢裂化反应之后产物当中不同元素的含量也会发生显著的改变,其中密度的改变比较普遍,相对于原料油的性质而言会直接影响加氢裂化工艺的工艺条件以及最终产品的质量。
2.2.2精制反应器温度影响
        为了更好的判断试验当中不同类型柴油对于流程控制的影响,借助流程作业的操作方式将整个作业期间的催化剂应用到流程体系当中并为工艺技术进行综合分析[3]。借助FRIPP技术方式实现对催化剂体系的合理控制,从而判断掺炼柴油的种类对于精制反应过程的影响变化。应用流程控制方式,在方向压力值达到16.8MPA期间,整体裂变的温度会随之发生改变,在温度达到370℃时,整体体积的对比会存在比较大的差异,其中精制和质量变化的环节比例分别在800比1与1200比1,这两种体积空速也存在比较大的差异,从1小时向着1.5小时转变,其中氮的整体体积也在随之改变。借助对减压柴油当中加入柴油的加氢裂化实验和纯减压蜡油实行对比,发现温度变化存在比较突出的影响,整体数值存在比较大的改变,以整体下降为主。直柴的化学的相应温度下降了12℃,其中焦柴的温度变化整体需求相对于其他反应而言要高出许多。对于三种柴油变化精制段的变化和原料氮的化学分子存在比较大的改变影响,其中减压当中氮的存在质量明显超过了焦柴数量,同时焦柴的温度明显超过了催柴的温度,其中直柴的温度最低。
2.2.3产物分布影响
        借助实验方式进行对比,发现掺入杂柴油的类型不同对于产物分布存在比较大的影响,减压柴油在加入条件相同的情况下,产品的整体分布存在比较突出的变化。从减压柴油的角度来看,借助直馏柴油加入之后,会发生了比较突出的改变,其中不同类型油料的整体收率并没有明显的改变,重石脑油存在一定的改变,柴油的整体收率会随之发生改变,整体油品的品质呈现出了明显的改善。在催柴的实验当中发现,基于喷气燃料的收率影响比较突出,但是对于重石油脑以及柴油的收率影响属于负面的,和减压柴油进行对比在催柴加入后形成的重石油脑以及柴油量存在明显的下降。另外尾油方面收率属于衡量掺炼柴油类型产物价值的重要指标,直柴催柴以及焦化三种和减压柴油相比,对于尾油的收率明显偏低,基于不同的产物而言,对于加氢裂化的原料油均存在一定的优劣势,炼化企业在具体选择期间需要基于产品的实际需求选择相应的掺炼柴油开展加氢裂化,从而提高整体生产效益。
3.总结
        综上所述,借助掺炼不同的类型柴油对于加氢裂化的产物影响比较突出,借助有效的原料控制措施可以更好的掌握柴油对于加氢裂化产物的判断,基于时延方式对用油产物分布情况进行判断,对于研究柴油提炼具备比较突出的价值,可以有效提高整个柴油品质。目前来看,对于加氢裂化而言,需要从多方面进行改进与优化,一方面需要从原料性质的改善为主,降低材料密度并减少原料当中氮与硫的残余量,尽可能降低原料油的干点。另一方面在于同床层温度之下,原料性质的改变对于加工量、产品收率以及产品分布等均会呈现出直接影响。在今后,需要进一步进行关于加氢裂化的研究,基于相关专业技术人员的指导,促使柴油这一重要能源发挥更大的经济与社会效益。

【参考文献】
[1]庞宏.掺炼不同种类柴油对加氢裂化产物的影响[J].炼油技术与工程,2019,049(010):13-16.
[2]崔哲,兰勇,刘江,等.加工伊朗油工艺条件对加氢裂化反应的影响[J].炼油技术与工程,2019,49(03):22-26.
[3]张霞,白振民,吴子明,等.生产润滑油基础油的加氢裂化技术[J].石油化工,2020,049(003):224-230.
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